Question

1．如圖1所示的（圖中長木板水平固定）是高中物理常用的力學實驗裝置，現(xiàn)用該裝置完成測定木塊運動加速度a

（1）下例實驗照片中是否有實驗錯誤、不合理或不必要之處？若存在問題，請指明問題所在．

（2）如圖2所示為從實驗中得到的一條認為最能反映木塊勻變速運動紙帶的一部分，0，1，2，3，4，5，6為計數(shù)點，相鄰兩計數(shù)點間還有4個打點未畫出，從紙帶上測得x₁=3.20cm，x₂=4.52cm，x₅=8.42cm，x₆=9.70cm，則木塊的加速度大小a=1.3m/s²（保留兩位有效數(shù)字）

（3）下列哪些措施能有助于減小實驗的誤差BC
A．選用輸出電壓穩(wěn)定性更佳的穩(wěn)恒電源
B．選用輸出電壓變化周期更穩(wěn)定的交流電源
C．調節(jié)滑輪高度，使拉線與長木板平行
D．實驗中滿足砝碼盤和砝碼的總質量為m遠小于木塊的質量M
E．實驗前先平衡滑塊與木板間的摩擦力．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實驗的原理以及操作中的注意事項確定錯誤的和不合理的操作方法；
（2）根據(jù)連續(xù)相等時間內的位移之差是一恒量求出加速度；
（3）根據(jù)實驗的原理以及操作中的注意事項確定減小誤差的方法．

解答 解：（1）照片A中的錯誤之處：選用蓄電池作為電源，打點計時器應該使用交流電源．
照片B中的不合理之處：木塊起始點離打點計時器太遠，釋放木塊時應緊靠打點計時器，從而有效使用紙帶．
（2）根據(jù)△x=aT²得：${a}_{1}=\frac{{x}_{5}-{x}_{1}}{4{T}^{2}}$，${a}_{2}=\frac{{x}_{6}-{x}_{2}}{4{T}^{2}}$，
則木塊的加速度為：a=$\frac{{a}_{1}+{a}_{2}}{2}=\frac{{x}_{5}+{x}_{6}-{x}_{1}-{x}_{2}}{8{T}^{2}}$=$\frac{（8.42+9.70-3.20-4.52）×1{0}^{-2}}{8×0.01}$=1.3m/s²．
（3）A、打點計時器使用交流電源，選用輸出電壓變化周期穩(wěn)定的交流電源可以減小實驗的誤差，故A錯誤，B正確．
C、調節(jié)滑輪高度，使細線與長木板平行可以減小實驗的誤差，故C正確．
D、測定木塊的加速度，不需要滿足砝碼盤和砝碼的總質量為m遠小于木塊的質量M，故D錯誤．
E、該實驗不需要平衡摩擦力，故E錯誤．
故選：BC．
故答案為：（1）照片A：實驗有錯誤之處，選用蓄電池作為電源．　
照片B：實驗有不合理之處，木塊起始點離打點計時器過遠．　
（2）1.3m/s²；（3）BC．

點評 解決本題的關鍵知道實驗的原理以及操作中的注意事項，掌握處理紙帶的方法，會根據(jù)紙帶求解瞬時速度和加速度，關鍵是勻變速直線運動推論的運用．